[发明专利]一种高催化活性TiN/Pt复合膜电极及其制备方法

权利要求书

1.一种高催化活性TiN/Pt复合膜电极，其特征在于，该复合膜电极为TiN/Pt复合膜，该TiN/Pt复合膜的甲醇催化电位为0.61-0.633V，比活性为17-24m²/g，催化稳定性指标I_f/I_b为0.75-1.15。

2.权利要求1所述的一种高催化活性TiN/Pt复合膜电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)采用磁控溅射方法，在钛基板表面沉积不同Ti/N比例的TiN膜；

2)将步骤1)处理得到的钛基板放入溅射腔体后，本地真空抽到6×10^-4Pa；溅射腔体通入氩气和氮气混合气体，通过调控氮气和氩气比例和靶功率，实现TiN膜的Ti/N比例调控；

3)在溅射腔体内制备TiN膜后，直接在TiN膜表面沉积Pt膜，即得。

3.根据权利要求2所述的一种高催化活性TiN/Pt复合膜电极的制备方法，其特征在于，所述的步骤2)中，磁控溅射方法中，抽真空条件下，烘烤腔体至500℃，时间10-120分钟。

4.根据权利要求2所述的一种高催化活性TiN/Pt复合膜电极的制备方法，其特征在于，所述的步骤2)中，溅射腔体中，以高纯Ti为靶材，纯度在99.99-99.999％。

5.根据权利要求2所述的一种高催化活性TiN/Pt复合膜电极的制备方法，其特征在于，所述的步骤2)中，溅射腔体中，总气压为0.1-2Pa，其中氮分压为0.005-1Pa，氩气分压为0.095-1.995Pa。

6.根据权利要求2所述的一种高催化活性TiN/Pt复合膜电极的制备方法，其特征在于，所述的步骤2)中，溅射腔体中，溅射功率密度0.2-10W/cm²，偏压为0至-300V，TiN膜厚度在10–300nm。

7.根据权利要求2所述的一种高催化活性TiN/Pt复合膜电极的制备方法，其特征在于，所述的步骤2)中，所述的TiN膜的Ti/N比例调控，具体为：TiN膜中，Ti含量的范围控制在50-70at％，N元素含量控制在30-50at％。

8.根据权利要求2所述的一种高催化活性TiN/Pt复合膜电极的制备方法，其特征在于，所述的步骤3)中，具体步骤为：在溅射腔体内通入氩气，总气压控制在0.2-2Pa，溅射功率密度0.2-10W/cm²，偏压为0至-300V。

9.根据权利要求2所述的一种高催化活性TiN/Pt复合膜电极的制备方法，其特征在于，所述的步骤3)中，溅射腔体内，通过石英晶体振荡器检测，Pt负载量为0.3-3ug/cm²，颗粒大小均值控制在2-100nm。

10.根据权利要求2所述的一种高催化活性TiN/Pt复合膜电极的制备方法，其特征在于，所述的步骤3)中，溅射腔体内，以高纯Pt为靶材，纯度为99.99％。